Vật liệu tiên tiến cho lưu trữ năng lượng
Tóm tắt
Sự phổ biến của các thiết bị điện tử di động và xe điện trên toàn cầu thúc đẩy sự phát triển của các thiết bị lưu trữ năng lượng, chẳng hạn như pin và siêu tụ điện, nhằm đạt được mật độ công suất và năng lượng cao hơn, điều này phụ thuộc đáng kể vào sự tiến bộ của các vật liệu mới được sử dụng trong các thiết bị này. Hơn nữa, vật liệu lưu trữ năng lượng đóng vai trò then chốt trong việc sử dụng năng lượng một cách hiệu quả, sạch sẽ và đa dạng, và rất quan trọng cho việc khai thác năng lượng tái tạo. Do đó, vật liệu lưu trữ năng lượng bao gồm một phạm vi rộng lớn các vật liệu và đã nhận được sự quan tâm mạnh mẽ từ nghiên cứu, phát triển đến công nghiệp hóa. Trong bài Tổng quan này, trước tiên chúng tôi sẽ giới thiệu tổng quát về một số hệ thống lưu trữ năng lượng điển hình, bao gồm lưu trữ năng lượng nhiệt, cơ học, điện từ, hydro và lưu trữ năng lượng điện hóa. Sau đó, trạng thái hiện tại của các vật liệu lưu trữ hydro hiệu suất cao cho các ứng dụng trên b bordo và các vật liệu lưu trữ năng lượng điện hóa cho pin lithium-ion và siêu tụ điện sẽ được giới thiệu chi tiết. Những chiến lược để phát triển các vật liệu lưu trữ năng lượng tiên tiến này, bao gồm cấu trúc nano, kết hợp nano-/micro, lai hóa, kiểm soát cấu trúc lỗ, thiết kế cấu hình, sửa đổi bề mặt và tối ưu hóa thành phần, sẽ được thảo luận. Cuối cùng, các xu hướng và triển vọng tương lai trong việc phát triển vật liệu lưu trữ năng lượng tiên tiến sẽ được nêu bật.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Lovegrove K., 1999, J. Phys. IV, 9, 581
Jensen C. M., 2008, DOE Hydrogen Program: FY 2008 Annual Progress Report
2007, Go/No‐Go Recommendation for Sodium Borohydride for On‐Board Vehicular Hydrogen Storage
F.Schuth B.Bogdanovic A.Taguchi Patent Application WO2005014469 (2003).
Panic V., 2005, Curr. Res. Adv. Mater. Process, 494, 235
Sohn J. I., 2005, Appl. Phys. Lett., 87
Hemminger J., 2008, A Report from the Basic Energy Sciences Advisory Committee